Comparaison des différentes stratégies cardioplégiques en chirurgie valvulaire cardiaque : qui gagne le « bras de fer  » ?

L’arrêt cardioplégique représentait l’une des réalisations les plus importantes (probablement la plus grande) de la chirurgie cardiaque au cours des 40 dernières années car il permettait, d’une part, de traiter toutes les pathologies cardiaques avec un cœur arrêté et exsangue et d’assurer, en même temps, une protection myocardique pendant la période ischémique. Les solutions cardioplégiques habituellement utilisées peuvent être cristalloïdes ou à base de sang. La solution de Custodiol®, également appelée histidine-tryptophane-cétoglutarate (HTK) ou solution de Bretschneider, est un type particulier de cardioplégie cristalloïde intracellulaire à action prolongée (CCP) qui diffère des autres solutions cardioplégiques extracellulaires en raison de sa faible teneur en sodium et en potassium qui induisent l’arrêt cardiaque diastolique par une hyperpolarisation de la membrane plasmique des myocytes. Une solution à faible teneur en sodium semble effectuer le renouvellement énergétique le plus faible par rapport à une cardioplégie à haute teneur en potassium (1), l’histidine agit comme tampon des métabolites anaérobies produits pendant la période ischémique, le cétoglutarate est utilisé comme précurseur pour la production d’ATP, le tryptophane comme stabilisant membranaire et le mannitol pour réduire l’œdème cellulaire et pour ses propriétés radicalaires. Custodiol®, en outre, pour sa capacité attrayante à fournir une longue protection myocardique avec une seule perfusion est largement utilisé en chirurgie cardiaque complexe et pour la préservation des organes en permettant l’exécution de procédures complexes sans interruption. D’autre part, les solutions cardioplégiques à base de sang (comme la Calafiore-cardioplégie) sont caractérisées par des taux élevés de potassium comme facteur de dépolarisation induisant un arrêt cardiaque dans la diastole (2). Ce type de cardioplégie, qui peut être administrée en flux continu ou intermittent et à température corporelle ou basse, semble provoquer un arrêt cardiaque « plus physiologique » car le sang pourrait réduire les effets néfastes d’une ischémie prolongée (3,4). Selon d’autres, « l’ère » de la cardioplégie à haute teneur en potassium semble prendre fin en raison de la découverte d’effets nocifs sur le myocarde ischémique (5).

Au cours des dernières années, de nombreuses études ont analysé les avantages et les inconvénients de ces deux types de solutions cardioplégiques dans les différents domaines de la chirurgie cardiaque (6), tant chez l’adulte qu’en pédiatrie (7,8), afin de trouver des indications uniques et partagées mais aujourd’hui le débat est toujours ouvert surtout en chirurgie valvulaire. En fait, alors que la littérature essaime d’enquêtes cliniques sur l’utilisation de stratégies cardioplégiques dans le pontage aorto-coronarien (9), il existe peu d’études contradictoires comparant leur utilisation dans la chirurgie valvulaire.

La revue la plus récente sur ce sujet appartient à Hoyer et al., où il a été analysé une expérience en un seul centre sur 7 263 patients ayant subi une chirurgie valvulaire aortique isolée dans le but de comparer la cardioplégie de sang froid (BCP) et la PCC froide (10). Parmi les patients ayant reçu l’un des deux types de cardioplégie, une analyse exploratoire a révélé que le groupe traité par BCP froid présentait un pourcentage élevé de comorbidités associées telles que le diabète, la maladie vasculaire périphérique (PVD) ou la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). En outre, les principales indications pour l’utilisation du BCP semblaient avoir été une altération de la fonction cardiaque (FEVG < 30%, NYHA ≥III) ou une chirurgie cardiaque antérieure probablement pour l’opinion répandue selon laquelle le BCP par intermittence offre une meilleure préservation du myocarde en raison de ses propriétés plus physiologiques et de sa capacité de transport d’oxygène (4,11). Cela semble être également conforme à Braathen et coll. où le pourcentage de patients atteints de FEVG > 50% étaient plus élevés, même s’ils ne sont pas statistiquement significatifs, dans le groupe traité par CCP (12) mais pas par Viana et al. cela, en revanche, a rapporté un pourcentage plus faible de patients présentant une altération de la fonction cardiaque (dysfonctionnement grave du VG ou NYHA > II) dans le groupe CCP par rapport au groupe BCP (13).

Un facteur vraiment important qui influence la distribution et l’efficacité d’une solution cardioplégique, au-delà de la composition chimique, est l’état anatomique de l’arbre coronaire et du myocarde; en effet, bien que chez les patients chirurgicaux isolés de la valve aortique, les artères coronaires soient généralement exemptes de sténose hémodynamique significative, la distribution de la cardioplégie peut être entravée par des dysfonctionnements microcirculatoires généralement présents dans les cœurs hypertrophiés (14). Dans les cas, une bonne option pour éviter une mauvaise distribution de la cardioplégie pourrait être le BCP qui, pour ses caractéristiques, permet une administration antégrade / rétrograde intermittente même si Ascione et al. il a également été démontré que seule l’administration intermittente antégrade de BCP à froid peut être utile chez les patients présentant un cœur hypertrophié subissant une chirurgie valvulaire aortique (15). Hoyer et coll., à cet égard, a rapporté une différence statistiquement significative dans le pourcentage de patients ayant reçu une cardioplégie antérograde / rétrograde entre deux groupes qui était plus élevée chez les patients atteints de PCB (10). Selon d’autres, il semble même que le BCP chaud offre une protection myocardique plus élevée lors de la chirurgie de réparation de la valve aortique (RVA) par rapport au BCP froid (16). Øvrum et coll., au contraire, a montré que la BCP à froid rétrograde n’était pas supérieure à la CCP à froid rétrograde chez les patients subissant une RVA (17).

Comme mentionné précédemment, il est clairement évident qu’il existe de nombreux résultats contradictoires sur la comparaison entre une solution cardioplégique cristalloïde ou sanguine en chirurgie cardiaque, en particulier parce que les populations ou les variables de résultat sont généralement différentes entre les différents travaux.

Dans l’étude de Hoyer et al., l’auteur a analysé rétrospectivement 825 patients appariés afin d’éviter autant que possible les biais de sélection. Les patients ayant subi une RVA isolée et traités avec une solution HTK ou une cardioplégie Calafiore ont été inclus rétrospectivement; Les PCC ont été réadministrés si la pince croisée aortique dépassait 90 min tandis que la PCB, contrairement au protocole original (2), était perfusée par refroidissement à 15 ° C. Les résultats analysés étaient principalement cliniques: en effet, la mortalité opératoire (OM, décès dans les 30 jours suivant la chirurgie), la ré-exploration des saignements, le syndrome de bas débit cardiaque (LCOS), l’implantation de la pompe à ballonnet intra-aortique (IABP), l’implantation d’oxygénation de la membrane extracorporelle (ECMO), l’apparition d’infarctus du myocarde ou d’arythmies cardiaques ont été étudiés comme indicateurs indirects de dommages myocardiques sans tenir compte de la libération d’enzymes cardiaques, comme souvent le font d’autres auteurs. OM, d’environ 2%, était le même entre les deux groupes ainsi que pour les autres variables de résultat; seules les arythmies cardiaques ont été légèrement plus fréquemment observées chez les patients atteints de PCB. Sur ces bases, les auteurs ont conclu qu’il ne semble pas y avoir de différence dans la protection du myocarde en utilisant du sang froid ou une cardioplégie cristalloïde en chirurgie de la valve mitrale, conformément à d’autres rapports trouvés dans la littérature. Braathen et coll. démontré que la HTK en chirurgie mitrale élective protège le myocarde aussi bien que la BCP froide antégrade répétitive selon les taux sériques postopératoires d’enzymes myocardiques (12); il n’a constaté qu’une augmentation significative de la fibrillation ventriculaire spontanée après l’ablation de la pince croisée chez les patients recevant HTK qui n’a cependant pas influencé la libération d’enzymes myocardiques par rapport à la BCP. Contrairement aux observations, il y a les travaux de Sakata et al. (18): il a rapporté une protection myocardique plus adéquate en chirurgie de la valve mitrale fournie par des solutions HTK par rapport à la BCP car il y avait plus de défibrillation spontanée et un besoin d’inotrope plus faible dans le groupe CCP. Gaudino et coll., d’autre part, a conclu que la solution HTK offre une protection inférieure contre le RV par rapport au BCP chaud, principalement dans les cœurs avec une fonction RV préopératoire déprimée, chez les patients subissant une chirurgie valvulaire mitrale (19). Fannelop et coll. j’ai trouvé les mêmes résultats (11) pour ce qui concerne la protection BT chez le porc.

En conclusion, comme le montre l’analyse de la littérature, le débat sur l’efficacité du Custodiol et du BCP dans la protection du myocarde et sur les résultats cliniques à moyen ou long terme en chirurgie valvulaire aortique reste ouvert même s’il existe certains points d’accord. Custodiol®, à cet égard, semble être attrayant pour sa capacité à offrir une protection myocardique longue et un champ opératoire sans effusion de sang et immobile après une application à dose unique; ceci est très important pour les procédures à cœur ouvert comme l’AVR ou dans toutes les approches mini-invasives où une vue claire et dégagée est d’une importance particulière et où une application répétitive de BCP n’est pas vraiment appropriée (20). À cet égard, dans notre centre experience Custodiol® est couramment utilisé, même en chirurgie cardiaque congénitale, pour toutes les interventions effectuées avec une approche de thoracotomie en tant que remplacement de la valve aortique mini-invasive. D’autre part, l’utilisation du BCP froid semble être l’approche privilégiée chez les patients présentant des fonctions cardiaques altérées; en effet, alors que le cœur reste complètement ischémique lors de l’arrêt prolongé obtenu avec Custodiol®, l’administration intermittente d’une solution cardioplégique à base de sang semble fournir une meilleure protection myocardique, en particulier pour sa capacité de charge élevée en oxygène et en métabolites. Ces résultats sont également partagés par Hoyer et al. cela a révélé une survie à long terme supérieure lorsque le BCP a été utilisé en peropératoire chez des patients présentant une faible FEVG subie AVR. De même, Jin et al. rapporté que chez ces patients, la perfusion postopératoire de catécholamine peut être évitée lorsque la protection myocardique est obtenue avec le BCP froid (21).

En résumé, la PCC semble produire de bons résultats opératoires et postopératoires en tant que PCB à la fois dans la protection myocardique et dans les complications péri-OM et postopératoires, de sorte que chaque cas doit être évalué individuellement. La meilleure solution cardioplégique, en fait, reste sûrement encore inconnue, en particulier pour la chirurgie de la valve aortique, mais des investigations supplémentaires sur les patients présentant de nombreuses comorbidités, comme une altération de la fonction cardiaque qui pourrait influencer de manière significative la susceptibilité du myocarde à une lésion ischémique-reperfusion, sont peut-être nécessaires.

Remerciements

Aucun.

Footnote

Conflits d’intérêts : Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

1. Preusse CJ. Cardioplégie De Custodiol: Une Solution Hyperpolarisante À Dose Unique. J Extra Corpor Technol 2016; 48:15-20.
2. Calafiore AM, Teodori G, Mezzetti A, et al. Cardioplégie à sang chaud antégrade intermittent. Ann Thorac Surg 1995; 59:398-402.
3. Salerne TA. Cardioplégie sanguine continue: option pour l’avenir ou retour au passé? J Mol Cell Cardiol 1990; 22:49.
4. Follette DM, Mulder DG, Maloney JV, et al. Avantages de la cardioplégie sanguine par rapport à la perfusion coronaire continue ou à l’ischémie intermittente. Étude expérimentale et clinique. J Thorac Cardiovasc Surg 1978; 76:604-19.
5. Dobson GP, Faggian G, Onorati F, et al. Cardioplégie hyperkaliémique pour la chirurgie adulte et pédiatrique: fin d’une époque? Physiol Avant 2013; 4:228.
6. Edelman JJ, Seco M, Dunne B, et coll. Custodiol pour la protection et la préservation du myocarde: une revue systématique. Ann Cardiothorac Surg 2013; 2:717-28.
7. Giordano R, Arcieri L, Cantinotti M, et al. Solution de Custodiol et Cardioplégie du Sang Froid dans l’Opération de Commutation artérielle: Analyse rétrospective dans un Seul Centre. Thorac Cardiovasc Surg 2016; 64:53-8.
8. Giordano R, Cantinotti M, Arcieri L, et al. Opération de Commutation Artérielle et Biomarqueurs Plasmatiques: Analyse et corrélation avec les résultats postopératoires précoces. Pédiatre Cardiol 2017; 38:1071-6.
9. Guru V, Omura J, Alghamdi AA, et al. Le sang est-il supérieur à la cardioplégie cristalloïde? Une méta-analyse d’essais cliniques randomisés. Circulation 2006; 114: I331-8.
10. Hoyer A, Lehmann S, Mende M, et al. Custodiol versus Calafiore froid pour un arrêt cardiaque électif dans le remplacement de la valve aortique isolée: une analyse appariée de la propension de 7263 patients. Eur J Cardiothorac Surg 2017; 52:303-9.
11. Fannelop T, Dahle GO, Salminen PR, et al. Le sang oxygéné froid multidose est supérieur à une dose unique de Bretschneider HTK-cardioplégie chez le porc. Ann Thorac Surg 2009; 87:1205-13.
12. Braathen B, Jeppsson A, Scherstén H, et al. Une dose unique de solution d’histidine-tryptophane-cétoglutarate offre une protection myocardique tout aussi bonne en chirurgie valvulaire mitrale élective que la cardioplégie répétitive du sang froid: une étude prospective randomisée. J Thorac Cardiovasc Surg 2011; 141: 995-1001.
13. Viana FF, Shi WY, Hayward PA, et al. Custodiol versus cardioplégie sanguine dans les opérations cardiaques complexes: une expérience australienne. Eur J Cardiothorac Surg 2013; 43:526-31.
14. Rajappan K, Rimoldi OE, Dutka DP, et al. Mécanismes de dysfonctionnement de la microcirculation coronaire chez les patients atteints de sténose aortique et d’artères coronaires angiographiquement normales. Circulation 2002; 105:470-76.
15. Ascione R, Caputo M, Gomes WJ, et al. Lésion myocardique dans le cœur hypertrophique des patients subissant une chirurgie de la valve aortique par cardioplégie à sang froid ou chaud. Eur J Cardiothorac Surg 2002; 21:440-6.
16. Calafiore AM, Teodori G, Bosco G, et al. Cardioplégie à sang chaud antégrade intermittent dans le remplacement de la valve aortique. J Card Surg 1996; 11:348-54.
17. Øvrum E, Tangen G, Tølløfsrud S, et al. Sang froid versus cardioplégie cristalloïde froide: une étude prospective randomisée de 345 patients valvulaires aortiques. Eur J Cardiothorac Surg 2010; 38:745-9.
18. Sakata J, Morishita K, Ito T, et al. Comparaison des résultats cliniques entre une solution d’histidine-triptophane-cétoglutalate et une solution cardioplégique de sang froid dans le remplacement de la valve mitrale. J Card Surg 1998; 13:43-7.
19. Gaudino M, Pragliola C, Anselmi A, et al. Essai randomisé de la cardioplégie HTK contre la cardioplégie à sang chaud pour la protection ventriculaire droite en chirurgie mitrale. Scand Cardiovasc J 2013; 47:359-67.
20. Garbade J, Davierwala P, Seeburger J, et al. Protection du myocarde lors d’une chirurgie de la valve mitrale mini-invasive: stratégies et solutions cardioplégiques. Ann Cardiothorac Surg 2013; 2:803-8.
21. Jin XY, Gibson DG, Pepper JR. Changements précoces de la fonction ventriculaire gauche régionale et globale après le remplacement de la valve aortique. Comparaison des cardioplégies cristalloïdes, de sang froid et de sang chaud. Circulation 1995; 92:II155-62.